В
Все
Б
Биология
Б
Беларуская мова
У
Українська мова
А
Алгебра
Р
Русский язык
О
ОБЖ
И
История
Ф
Физика
Қ
Қазақ тiлi
О
Окружающий мир
Э
Экономика
Н
Немецкий язык
Х
Химия
П
Право
П
Психология
Д
Другие предметы
Л
Литература
Г
География
Ф
Французский язык
М
Математика
М
Музыка
А
Английский язык
М
МХК
У
Українська література
И
Информатика
О
Обществознание
Г
Геометрия
Amdrek
Amdrek
20.12.2021 19:08 •  Физика

По тонкому кольцу радиусом 10 см равномерно распределен заряд 20 нкл. какова напряженность поля в точке, находящейся на оси кольца на расстоянии 20 см от центра кольца?

Показать ответ
Ответ:
zali8
zali8
16.07.2020 13:17
Нарисуйте кольцо и на его оси точку на расстоянии а от центра кольца (постарайтесь нарисовать в трехмерном виде) . Теперь отмечаем на кольце кусочек дуги длиной dL. Заряд этого кусочка равен dq = qdL/(2piR).
Нарисуйте вектор напряженности, создаваемый этим зарядом. Вычислим теперь величину этого элементарного вектора напряженности dE, создаваемого элементарным зарядом dq:
dE = k(dq/s^2)
тут k - постоянная (из закона Кулона)
s - расстояние от кусочка дуги до исследуемой точки. Величину этого расстояния Вы легко можете определить, зная R и а. (воспользуйтесь теоремой Пифагора) .
Теперь давайте введем оси координат. Одну Ох направим вдоль оси кольца от кольца к точке а. Вторую Оу направим по диаметру кольца от центра через отмеченный нами кусочек дуги. Давайте теперь вектор dE представим как проекции dEx и dEy на оси Ох и Оу. Обратите внимание, что если Вы построите вектор напряженности от кусочка дуги кольца, находящегося на противоположном конце диаметра кольца от первого кусочка и сложите векторы от первого и второго кусочков, то составляющие dEx двух векторов сложатся, а dEy взаимно сократятся. И так произойдет с любыми векторами напряженности от любых двух противоположных кусочков дуги кольца. Т. о. выясняем, что вектор напряженности будет направлен вдоль оси кольца!
Теперь нам надо просуммировать все dEx от всех кусочков дуги кольца и получим величину напряженности. Для этого, надо сначала вычислить dEx. Вектор dE Вы уже нашли, он пересекает ось кольца под углом alfa и проекция его на ось Ох равна dE*cos(alfa).
Длину катетов a и R, вы знаете, длину гипотенузы (расстояния от заряда до точки а) тоже знаете - находите косинус.
Ну и окончательно, суммируете все dEx, а если точнее, то интегрируете, т. е. вычисляете интеграл от:
dE*cos(alfa) = интеграл от k(1/(2piRs^2))*cos(alfa)dL от 0 до длины величины длины окружности 2piR.
0,0(0 оценок)
Популярные вопросы: Физика
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку
logo
Начни делиться знаниями
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси ai-бота